高速公路邊坡生態(tài)防護及治理方法研究

張 敏

(山西省交通規(guī)劃勘察設計院)

0 前言

進入21世紀以來，環(huán)境保護成為了人們普遍關心的話題，也是世界各國急需努力控制和解決的核心問題?；A建設快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境日益破壞發(fā)生了前所未有的沖突，日漸惡化的環(huán)境已逐漸制約社會經濟的可持續(xù)發(fā)展，嚴重影響了人類的生存和發(fā)展。尤其是近年來我國正處在一個基礎建設的高潮期，如何在項目建設中兼顧生態(tài)環(huán)境，合理利用資源，保護甚至美化生態(tài)環(huán)境，是必須正視和認真對待的問題。

高速公路作為基礎建設的重頭戲，在一定程度上可以衡量一個國家或地區(qū)的經濟發(fā)展水平，高速公路的發(fā)展對經濟發(fā)展、區(qū)域合作、投資環(huán)境改善、交通出行消費、生活水平提升等領域均有巨大的推動作用。近年來我國的高速公路事業(yè)在蓬勃發(fā)展，全國掀起了高速公路建設的熱潮。但是在交通基礎建設數(shù)量不斷增長的同時，伴隨著大量的開山植被的破壞，對項目區(qū)生態(tài)環(huán)境影響較大。以往通常采用單純的工程防護，如漿(干)砌片石、噴錨防護等，這些工程措施都導致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩(wěn)等一系列生態(tài)環(huán)境和工程問題。這嚴重影響了我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。因此，如何改善和提高高速公路邊坡防護，美化和保護生態(tài)環(huán)境豐富道路景觀也成為了國家高度重視的課題。

1 邊坡生態(tài)防護的作用

(1)調節(jié)自然環(huán)境：高速公路邊坡生態(tài)防護可以增添綠色資源，消弱車輛的噪音，吸收車輛廢氣，凈化空氣。

(2)穩(wěn)固邊坡：裸露的邊坡在自然條件下可能發(fā)生崩塌、滑坡、散落等侵蝕現(xiàn)象，增加了養(yǎng)護的難度，而邊坡植被可達到水土保持、穩(wěn)定邊坡的目的。

(3)視線誘導功能：合理規(guī)劃苗木栽植位置，有助于引導駕駛員視線，集中注意力。公路沿途連續(xù)的植物綠帶，可以顯示公路線形變化，使駕駛員預判前方線形走向，避免彎道突兀出現(xiàn)。

(4)防止事故發(fā)生：中央分隔帶規(guī)劃整齊的花木綠帶可以有效遮蔽對向車輛燈光，起到防眩作用，有助于降低交通事故。邊坡栽植的柔韌性強、耐沖撞的灌木叢，為失控車輛提供了緩沖地帶，有助于降低傷亡程度。

2 傳統(tǒng)的生態(tài)防護方案

2.1 人工種草護坡

在邊坡高度不是很高、坡度比較平緩并且適合草類植被生長的土質邊坡，可以選擇人工種草護坡的方案。所謂的人工種草護坡，就是通過人工在邊坡上播種草種的最為傳統(tǒng)的邊坡生態(tài)防護措施。人工種草護坡雖然具有施工簡單、造價低的特點，但是同時也存在著很多弊端，往往達不到邊坡生態(tài)防護的效果。比如草種播撒不均勻，極易容易被雨水沖刷，成活率比較低等等。因此，這項技術在最近幾年也逐漸被放棄，使用較少。

2.2 平鋪草皮護坡

平鋪草皮護坡具有施工簡單、工程造價低廉的特點，適用于所在邊坡高度不是很高、坡度比較平緩的土質和嚴重風化的巖層、成巖作用差的軟巖層邊坡防護。平鋪草皮護坡就是利用人工在邊坡坡面鋪設天然的草皮，同樣是非常傳統(tǒng)的邊坡植物防護措施，但由于施工后期養(yǎng)護管理困難，平鋪草皮易被沖走，且成活率低，工程質量往往難以保證，達不到滿意的邊坡防護效果，反而容易造成坡面沖溝，表土流失、坍滑等邊坡病害，導致大量的邊坡病害整治、修復工程。近年來，由于草皮來源也比較緊張，使得平鋪草皮護坡逐漸受到了限制。

3 新型的生態(tài)防護方案

3.1 植生袋綠化

植生袋綠化適用于路塹段坡率陡于1∶1采用拱圈及骨架防護的挖方邊坡、坡率陡于1∶1采用錨桿框格防護的挖方邊坡。植生袋綠化主要是在骨架內碼砌單體植生袋。植生袋內回填有機肥與種植土的拌合物。當植生袋碼砌完成夯實后進行常規(guī)的普通噴播噴播草、灌種子。植生袋是一種可以一定角度壘起來的有效綠化方式，多雨季節(jié)基質層不會被沖刷與流失。當植物成活后，植被根系會加強植生袋緊密度和連接強度，形成永久性生態(tài)綠色邊坡。

3.2 客土噴播

客土噴播護坡技術屬于新型生態(tài)邊坡防護技術。這種新型技術的核心在于巖石坡面上既能讓植物生長同時又不易被雨水沖刷。首先將土壤、有機質、肥料、改良劑、專用防蝕劑、粘合劑和植物的種子按一定比例調和，然后用專業(yè)的噴射設備噴射到邊坡上。接下來混合物由于粘合劑和防蝕劑的粘結作用會在邊坡表面形成一層連續(xù)且具有空隙的硬化物。這樣一般情況下可以抵御雨水的沖刷，同時又能在混合物的土壤和養(yǎng)分中促進種子的生長發(fā)育。

客土噴播生態(tài)護坡就是利用這一原理，在人工或機械鋪設的邊坡坡面上形成掛網，然后用噴射設備噴射按比例調和的種子混合物。該方案的優(yōu)點在(1)更具有廣泛性，可以根據地質和氣候條件進行基質和種子配方，既可以用于土質較好的邊坡，也可以用于環(huán)境惡劣綠化效果差的巖石邊坡;(2)提高施工效率，客土利用機械自動化調配，掛網利用機械實施，這樣加快了作業(yè)進度，節(jié)約時間，間接節(jié)省成本;(3)植被成活率高，不易被雨水沖刷，邊坡防護效果更好，基本不需要養(yǎng)護即可維持植物的正常生長。由于該項技術相較于傳統(tǒng)防護方案有太多的優(yōu)越性，因此目前也被大量廣泛的應用于高速公路的邊坡生態(tài)防護中。

以下介紹客土噴播的施工工藝。

(1)整修邊坡。

平整坡面，將直徑超過20 cm的土塊打碎，平整后坡面高差不超過10 cm;清理坡面碎石和塑料垃圾等，使其有利于培養(yǎng)基和坡面的緊密結合。按照坡面縱向間距0.2 m開挖3～5 cm深平行溝，保證縱向1 m間距內不少于4條。

(2)培養(yǎng)基拌和。

培養(yǎng)基由種植土、有機質、肥料等按配合比摻和而成。應嚴格按照設計要求對營養(yǎng)基進行配合比確定，應根據進場批次材料的包裝換算每罐培養(yǎng)基的各種材料用量。材料配合比換算詳見表1。

表1 材料配合比換算

材料 設計配比/kg實測干密度/kg/m3體積/L施工配合比 備注種植土(黃壤) 540 1 440 375 7.5袋種植土(園土) 210 1 200 175 3.5袋蘑菇肥 60 600 100 2袋谷殼 12.5 500 25 0.5袋鋸木屑 50 500 100 2袋每袋按照50 L計算，施工時應根據實際情況確定三元復合肥 5 5 kg長效復合肥 5 5 kg普通硅酸鹽水泥(425#) 100 100 kg保水劑PR3005 5 5 kg保水劑SAP吸水王 5 5 kg石灰 7.5 7.5 kg現(xiàn)場稱量拌入合計1 000

使用時將各種物料按配比在現(xiàn)場進行拌和，然后用小鏟車將拌和好的物料鏟入濕噴機的攪拌罐中，加入水后機械混攪拌至少5 min。

(3)錨桿、掛網。

在邊坡坡面掛網就是為了讓種植基材在坡面形成整體板塊。首先，在邊坡坡面上人工或者機械鋪設網孔規(guī)格為5 cm×5 cm的鍍鋅鐵絲網，然后用電鉆按1 m×1 m間距梅花形布置錨桿和錨釘。必須注意網與坡面之間的距離大約為種植基材厚度的1/2。

(4)種植基材噴播。

用專業(yè)的客土噴播機械將按比例混合后呈現(xiàn)干粉狀態(tài)的種植基材均勻的噴射在邊坡表面，同時還必須在噴射口處用其他設備加水。其中，噴射厚度必須達到10±3 cm，這是非常關鍵的，關系到今后植被的生長。因此在噴播環(huán)節(jié)必須檢查噴播厚度，保證邊坡防護的施工質量。

(5)噴播植物種子。

將先配好的種子和紙漿等混合材料用液壓噴播植草機直接噴射在種植基材表面上，注意一定要將噴播草籽攪拌均勻粘附在紙漿或木桿等附著物上。

(6)進行覆蓋。

規(guī)格每平方米12 g以上，輕輕覆蓋坡面，布幅間重疊5～10 cm，防止雨水沖刷種子，減少水分蒸發(fā)，保濕保溫。當草苗長至5～6 cm或2～3片葉時揭掉無紡布，揭布前適當露苗鍛煉，宜在陰天或傍晚揭布，禁止在大晴天猛然揭布。

(7)養(yǎng)護。

包括澆水、施肥、防病、治蟲、清除雜草、補噴補苗、修剪、間苗。根據苗情靈活掌握，促使早日成坪。

4 結語

近十年來，我國高速公路建設迅猛發(fā)展，在高速公路邊坡生態(tài)防護建設方面開發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護作用，又能改善工程環(huán)境、體現(xiàn)自然環(huán)境美的邊坡植物防護新技術，與傳統(tǒng)的圬工防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。在實際公路建設中，投資方將目光更多地投入到邊坡建設的安全性和功能性，對于邊坡的生態(tài)防護投資力度不足，甚至有些工程由于后期資金的原因削減綠化和環(huán)保費用，致使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展欠佳，無法達到可持續(xù)發(fā)展的要求。邊坡生態(tài)防護是一項綜合工程，涉及到巖土工程、生態(tài)、植物、土壤、景觀等幾個方面。因此必須針對項目特點開展系列研究，加大科研投入，積極引進先進的技術和設備，鼓勵和扶持設計部門和施工單位朝生態(tài)防護方向發(fā)展，為徹底解決邊坡生態(tài)防護可持續(xù)發(fā)展問題提供堅定的基礎。

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